套管式换热器课程设计报告
套管式换热器课程设计报告
套管式换热器课程设计报告一、设计背景与目标套管式换热器是一种常见的换热设备，广泛应用于化工、石油、电力等工业领域。
通过学习套管式换热器的原理和设计方法，能够提高学生对该设备的理解和应用能力。
本课程设计旨在帮助学生掌握套管式换热器的设计原理和计算方法，培养学生的工程设计能力。
二、课程内容本课程设计主要包括以下内容：1.套管式换热器的基本原理和分类；2.换热器的传热和传质性能；3.套管式换热器的构造和工艺要求；4.套管式换热器的计算方法；5.实例分析和设计实践；6.套管式换热器的维护与运行管理。
三、课程教学方法1.理论授课：通过讲解理论原理和实例分析，引导学生了解套管式换热器的基本概念和设计计算方法；2.实验演示：组织学生进行实验演示，了解换热器的具体工作原理和性能参数测试方法；3.计算与仿真：引导学生使用常用的计算软件和仿真工具，进行套管式换热器的计算和优化设计；4.实践指导：开展实际换热器的设计实践，培养学生的工程设计能力和解决实际问题的能力；5.讨论与报告：组织学生进行案例分析和小组讨论，撰写课程设计报告，提高学生的综合素养和表达能力。
四、课程考核与评价1.课堂表现：包括学生的课堂参与情况、讨论表现和作业完成情况，占总评成绩的40%；2.实验与设计报告：要求学生完成实验和设计项目，并撰写实验报告和设计报告，占总评成绩的40%；3.课程考试：设立闭卷考试，考察学生对套管式换热器的理论知识和实际应用能力，占总评成绩的20%。
五、教材及参考书目教材：《换热器设计与应用》；参考书目：1.《换热器传热与阻力实验教程》；2.《换热器CAD设计与仿真》。
六、课程进度安排本课程设计为16周，按以下进度安排：1-2周：套管式换热器的基本原理和分类；3-4周：换热器的传热和传质性能；5-6周：套管式换热器的构造和工艺要求；7-8周：套管式换热器的计算方法；9-10周：实例分析和设计实践；11-12周：套管式换热器的维护与运行管理；13-14周：案例讨论和报告撰写；15-16周：复习与考试。
实验五 套管换热器传热实验
实验五 套管换热器传热实验实验学时： 4 实验类型：综合实验要求：必修 一、实验目的通过本实验的学习，使学生了解套管换热器的结构和操作方法，比较简单内管与强化内管的差异。
二、实验内容1、测定空气与水蒸汽经套管换热器间壁传热时的总传热系数。
2、测定空气在圆形光滑管中作湍流流动时的对流传热准数关联式。
3、测定空气在插入螺旋线圈的强化管中作湍流流动时的对流传热准数关联式。
4、通过对本换热器的实验研究，掌握对流传热系数i α的测定方法。
三、实验原理、方法和手段两流体间壁传热时的传热速率方程为 m t KA Q ∆= （1）式中，传热速率Q 可由管内、外任一侧流体热焓值的变化来计算，空气流量由孔板与压力传感器及数字显示仪表组成的空气流量计来测定。
流量大小按下式计算：10012t t PA C V ρ∆⨯⨯⨯=其中：0C —孔板流量计孔流系数，0.65；0A —孔的面积，2m ；（可由孔径计算，孔径m d 0165.00=） P ∆—孔板两端压差，kPa ；1t ρ—空气入口温度（即流量计处温度）下的密度，3/m kg 。
实验条件下的空气流量V （h m /3）需按下式计算：11273273t t V V t ++⨯=其中：t —换热管内平均温度，℃；1t —传热内管空气进口（即流量计处）温度，℃。
测量空气进出套管换热器的温度t ( ℃ )均由铂电阻温度计测量，可由数字显示仪表直接读出。
管外壁面平均温度W t ( ℃ )由数字温度计测出，热电偶为铜─康铜。
换热器传热面积由实验装置确定，可由（1）式计算总传热系数。
流体无相变强制湍流经圆形直管与管壁稳定对流传热时，对流传热准数关联式的函数关系为：),,(d l P R f Nu r e =对于空气，在实验范围内，r P 准数基本上为一常数；当管长与管径的比值大于50 时，其值对Nu 准数的影响很小，故Nu 准数仅为e R 准数的函数，因此上述函数关系一般可以处理成：me R B Nu ⋅=式中，B 和 m 为待定常数。
化工原理课程设计报告(换热器)
《化工原理课程设计任务书》（1）一、设计题目：设计一台换热器二、操作条件：1.苯：入口温度80℃，出口温度40℃。
2.冷却介质：循环水，入口温度35℃。
3.许诺压强降：不大于50kPa。
4.每一年按300天计，天天24小时持续运行。
三、设备型式：管壳式换热器四、处置能力：1. 99000吨/年苯五、设计要求：1.选定管壳式换热器的种类和工艺流程。
2.管壳式换热器的工艺计算和要紧工艺尺寸的设计。
3.设计结果概要或设计结果一览表。
4.设备简图。
（要求按比例画出要紧结构及尺寸）5.对本设计的评述及有关问题的讨论。
一、选定管壳式换热器的种类和工艺流程1.选定管壳式换热器的种类管壳式换热器是目前化工生产中应用最普遍的传热设备。
与其他种类的换热器相较，其要紧优势是：单位体积具有的传热面积较大和传热成效较好；另外，结构简单，制造的材料范围较广，操作弹性也较大等。
因此在高压高温和大型装置上多采纳管壳式换热器。
管壳式换热器中，由于两流体的温度不同，管制和壳体的温度也不相同，因此他们的热膨胀程度也有不同。
假设两流体的温度差较大（50℃以上）时，就可能由于热应力而引发设备变形，乃至弯曲或破裂，因此必需考虑这种热膨胀的阻碍。
依照热补偿方式的不同，管壳式换热器有下面几种形式。
（1）固定管板式换热器这种换热器的结构比较简单、紧凑、造价廉价，但管外不能机械清洗。
此种换热器管制连接在管板上，管板别离焊在外壳两头，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。
通常在管外装置一些列垂直于管制的挡板。
同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。
因此，当管壁与壳壁温差较大时，由于二者的热膨胀不同，产生了专门大的温差应力，以致管子扭弯或是管子从管板上松脱，乃至损坏换热器。
为了克服温差应力必需有温差补偿装置，一样在管壁与壳壁温度相差50℃以上时，为平安起见，换热器应有温差补偿装置。
但补偿装置（膨胀节）只能用在壳壁与管壁温差低于60-70℃和壳程流体压强不高的情形下。
套管换热器实验报告
套管换热器实验报告
实验目的：
本次实验的主要目的是掌握套管换热器的工作原理和性能，以
及在实际应用中的优点和不足之处。
实验原理：
套管换热器是一种常见的换热器类型，其由内、外两套管组成。
热介质在内管中流动，被换热的物质则在外管中流动，二者通过
壳体实现换热。
套管换热器的工作原理基于热传导原理，即通过物体之间的密
接接触，使热量从温度高的一侧，传递到温度低的一侧，以达到
均衡热量分布的目的。
实验步骤：
1、准备工作：将试验装置放置在实验平台上，并接好电源、
水管等。
2、调整参数：根据实验要求，调整水流速度、水温等参数，
以便进行实验。
3、进行实验：将温度计置于套管换热器内部和外部，并分别
读取其温度变化规律，以便对换热器的工作性能进行分析和评估。
4、记录数据：记录实验过程中的各项参数和数据，以及不同
情况下的温度变化规律等，以便进行后续的分析和比较。
实验结果：
通过实验，我们得出了以下结果：在控制水流速度和水温不变
情况下，换热器内部和外部的温度变化规律比较稳定；随着水流
速度的增大，温度变化幅度增加，而水温的影响对其影响较小。
实验结论：
通过本次实验，我们了解了套管换热器的工作原理和性能特点，进一步揭示了该换热器的优点和不足之处，为工程实践提供了参
考和借鉴。
套管换热器实验报告
套管换热器实验报告套管换热器实验报告一、引言套管换热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于工业生产和生活中。
本次实验旨在通过对套管换热器的实际操作和数据收集，探究其换热效果和性能。
二、实验装置和方法1. 实验装置：本次实验使用的套管换热器装置由冷却水箱、加热水箱、套管换热器和计量仪器组成。
2. 实验方法：首先，将冷却水箱内的水加热至一定温度，然后通过套管换热器与加热水箱内的水进行热交换。
在实验过程中，通过计量仪器记录冷却水箱和加热水箱的水温变化，并测量流量和压力等参数。
三、实验结果与分析1. 温度变化：实验中记录了冷却水箱和加热水箱的水温随时间的变化。
结果显示，在热交换过程中，冷却水箱的水温逐渐升高，而加热水箱的水温逐渐降低。
这表明套管换热器能够有效地将热量从加热水箱传递给冷却水箱。
2. 流量和压力：在实验过程中，也测量了冷却水箱和加热水箱的流量和压力。
结果显示，随着流量的增加，换热效果明显提高。
同时，压力的变化也对换热效果有一定影响，但具体的关系需要进一步研究。
四、实验误差与改进1. 实验误差：在实验过程中，由于设备和操作的限制，可能会产生一定的误差。
例如，温度传感器的精度限制了温度测量的准确性，流量计的灵敏度可能受到一些因素的影响等。
2. 改进措施：为了减小误差，可以采取一些改进措施。
例如，使用更准确的温度传感器和流量计，提高设备的稳定性和精度，以及加强操作人员的培训和技能提升等。
五、应用前景与展望套管换热器作为一种重要的热交换设备，在工业生产和生活中有着广泛的应用前景。
通过本次实验的研究，我们可以更好地了解套管换热器的性能和特点，为其进一步的应用和改进提供参考。
未来，我们可以进一步研究套管换热器的优化设计和运行参数，以提高其换热效率和能源利用率。
六、结论通过本次实验，我们对套管换热器的换热效果和性能进行了初步的研究。
实验结果显示，套管换热器能够有效地实现热量的传递和交换，但在实际应用中仍存在一定的误差和改进空间。
套管式换热器课程设计
大连民族学院工程原理课程设计说明书题目：果汁冷却器的设计设计人：李系别：生物工程班级：084指导教师：刘俏老师设计日期2010 .11.12 ~ 12.4目录设计任务书 (1)一、方案简介 (2)二、方案设计 (3)1.确定设计方案 (3)2.确定物性数据 (3)3.基本量计算 (3)4.工艺结构尺寸 (4)5.换热器核算 (4)三、设计结果一览表 (8)四、设计过程中的体会 (9)五、参考文献 (10)六、主要符号说明 (11)七、Key words (12)设计任务书（一）设计题目果汁冷却器的设计。
（二）设计任务及操作条件（1）处理能力1980吨/年（2）设备形式套管式换热器（3）操作条件①果汁：入口温度75℃，出口温度20℃。
②冷却水：入口温度6℃，出口温度16℃。
③允许压降：不大于1MP④每年按330天计，每天24小时继续运行。
（三）设计要求选择适宜的套管式换热器并进行核算。
画出工艺设备图及列管布置图。
一、方案简介本设计任务是利用冷流体（水）给果汁降温。
利用热传递过程中对流传热原则，制成换热器，以供生产需要。
下图（图1）是工业生产中用到的套管式换热器。
通常，热流体（A流体）由上部引入,而冷流体（B流体）则由下部引入。
套管中外管的两端与内管用焊接或法兰连接。
内管与U形肘管多用法兰连接,便于传热管的清洗和增减。
每程传热管的有效长度取4～7米。
这种换热器传热面积最高达18米2, 故适用于小容量换热。
当内外管壁温差较大时,可在外管设置U 形膨胀节（图中b）或内外管间采用填料函滑动密封（图中c）,以减小温差应力。
管子可用钢、铸铁、陶瓷和玻璃等制成,若选材得当,它可用于腐蚀性介质的换热。
选择换热器时,要遵循经济,传热效果优,方便清洗,符合实际需要等原则。
换热器分为几大类：夹套式换热器，喷淋式换热器，套管式换热器，螺旋板式换热器，板翅式换热器，列管式换热器等。
套管式换热器的主要结构是由两种大小不同的标准管组成的同轴套管。
套管换热器传热实验实验报告数据处理
套管换热器传热实验实验报告数据处理我们组做的是实验I :1， Q=m s1c 1 △t 1求K 得先求QQ=m s 1C 1△t 1 ,其中，C 1=所以得先求m s 1 , C 1， △t 1,◇1m s1=V s1ρ 要得求V s1，V s1=u 1A ，V s1 =C 0A 0ρρρ/o (2）-gR C 0为空流系数，C 0=0.855,A 0为空口面积，A 0的计算方法如下：A 0 =π4d 02, d 0=20.32 mm,故 A 0= π4 ×（20.321000 ）2=3.243293×10-4 m 2R 为压计差读数A=π4 d 2,d 为内管内径=20mm ， 用内插法求解空气密度 ρ 值 这样求得m s 1，◇2 C 1 的求法为先查表的相近温度下空气的C 值，然后用内插法求得对应平均温度对应的的C 1值◇3求△t 1=t△t 1,=t=t 1+ t22t 1 为进口温度 t 2 为出口温度进口温度t 1的求解方法由热电偶中的电位Vt ，按照公式求[]2000000402.00394645.0t t V E t t++=得Et ，再由852.4901004.810608.1105574.1543-⨯⨯+⨯=---tE t 求得t 1值出口温度t 2的求解方法由热电偶中的电位Vt ，按照公式[]2000000402.00394645.0t t V E t t++=求得Et ，再由852.4901004.810608.1105574.1543-⨯⨯+⨯=---tE t 求得t 2值由以上步骤求出 Q2 ，由Q=KA △t m 求出K 值 K=QA △t mQ 由第一步已经求出，A 为内管内径对应的面积，A=2πrL ,r=17.8mm=0.0178 m,A=2×3.14×0.0178×1.224=0.13682362 m 2 3 ,求Re ，Nu流体无相变强制湍流经圆形直管与管壁稳定对流传热时，对流传热准数关联式的函数关系为：(,,)lNu f Re Pr d=对于空气，在实验范围内，Pr 准数基本上为一常数；当管长与管径的比值大于50 时，其值对 Nu 的影响很小；则 Nu 仅为 Re 的函数，故上述函数关系一般可以处理成：m Nu aRe =式中，a 和 m 为待定常数。
实验五 套管换热器液
实验五 套管换热器液-液热交换系数及膜系数的测定一、实验目的在工业生产或实验研究中，常遇到两种流体进行热量交换，来达到加热或冷却之目的。
为了加速热量传递过程，往往需要将流体进行强制流动。
对于在强制对流下进行的液一液热交换过程，曾有不少学者进行过研究，并取得了不少求算传热膜系数的关联式。
这些研究结果都是在实验基础上取得的。
对于新的物系或者新的设备，仍需要通过实验来取得传热系数的数据及其计算式。
本实验的目的，是测定在套管换热器中进行的液一液热交换过程的总传热系数。
流体在圆管内作强制湍流时的传热膜系数，以及确立求算传热系数的关联式。
同时希望通过本实验，对传热过程的实验研究方法有所了解，在实验技能上受到一定的训练，并对传热基本原理加深理解。
二、实验原理冷热流体通过固体壁所进行的热交换过程，先由热流体把热量传递给固体壁面，然后由固体壁面的一侧传向另一侧，最后由壁面把热量传给冷流体。
换言之，热交换过程即为给热-导热-给热三个串联过程组成。
若热流体在套管热交换器的管内流过，而冷流体在管外流过，设备两端试点上的温度如图所示，则在单位时间内热流体向冷流体传递的热量，可由热流体的热量衡算方程来表示：12()s p Q m C T T =-J/s (1)就整个热交换而言，由传热速率基本方程经过数学处理，可得计算式为m Q KA T =∆J/s (2)式中：Q -传热速率，J/s 或W ； m s -热流体质量流率Kg/S ；Cp-热流体的平均比热容，J/（Kg ?K ）； T -热流体的温度，K ； T ’-冷流体的温度，K ；T w -固体壁面温度，K ；K -传热总系数，W/（m 2?K ）； A -热交换面积，m ’ΔT m 一两流体间的平均温度差，K ．(符号下标1和2分别表示热交换器两端的数值)若ΔT 1，和ΔT 2：分别为热交换器两端冷热流体之间的温度差，即'111T T T ∆=- (3) '222T T T ∆=-(4)则平均温度差可按下式计算：1212ln m T T T T T ∆-∆∆=∆∆(5)由(1)和(2)两式联立求解，可得传热总系数的计算式：12()s p mm C T T K A T -=∆(6)就固体壁面两侧的给热过程来说，给热速率基本方程为：''11()()W m W m Q A T T A T T αα=-=∆- (7)根据热交换两端的边界条件，经数学推导，同理可得管内给热过程的给热速率计算式：'1W mQ A T α=∆ (8)式中：α1与α2-分别表示固体壁两侧的传热膜系数，W/m 2·K ； A w 与A w ’-分别表示固体壁两侧的内壁表面积和外壁表面积，m 2； T w 与T w ’-分别表示固体壁两侧内壁面温度和外壁面温度，K ； ΔT m ’-热流体与内壁面之间的平均温度差，K ； 热流体与管内壁之间的平均温度差可按下式计算：'11221122()()()ln()W W m W W T T T T T T T T T ---∆=--(9)由(1)和(8)式联立求解可得管内传热膜系数的计算式为121'1()s p W mm C T T A Tα-=∆(10)同理也可得到管外给热过程的传热膜系数的类同公式。
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成绩大连民族学院工程原理课程设计说明书题目：果汁冷却器的设计设计人：李系别：生物工程班级： 084指导教师：刘俏老师设计日期 2010 .11.12 ~ 12.4目录设计任务书 (1)一、方案简介 (2)二、方案设计 (3)1.确定设计方案 (3)2.确定物性数据 (3)3.基本量计算 (3)4.工艺结构尺寸 (4)5.换热器核算 (4)三、设计结果一览表 (8)四、设计过程中的体会 (9)五、参考文献 (10)六、主要符号说明 (11)七、Key words (12)设计任务书（一）设计题目果汁冷却器的设计。
（二）设计任务及操作条件（1）处理能力 1980吨/年（2）设备形式套管式换热器（3）操作条件①果汁：入口温度75℃，出口温度20℃。
②冷却水：入口温度6℃，出口温度16℃。
③允许压降：不大于1MP④每年按330天计，每天24小时继续运行。
（三）设计要求选择适宜的套管式换热器并进行核算。
画出工艺设备图及列管布置图。
一、方案简介本设计任务是利用冷流体（水）给果汁降温。
利用热传递过程中对流传热原则，制成换热器，以供生产需要。
下图（图1）是工业生产中用到的套管式换热器。
通常，热流体（A流体）由上部引入,而冷流体（B流体）则由下部引入。
套管中外管的两端与内管用焊接或法兰连接。
内管与U形肘管多用法兰连接,便于传热管的清洗和增减。
每程传热管的有效长度取4～7米。
这种换热器传热面积最高达18米2, 故适用于小容量换热。
当内外管壁温差较大时,可在外管设置U 形膨胀节（图中b）或内外管间采用填料函滑动密封（图中c）,以减小温差应力。
管子可用钢、铸铁、陶瓷和玻璃等制成,若选材得当,它可用于腐蚀性介质的换热。
选择换热器时,要遵循经济,传热效果优,方便清洗,符合实际需要等原则。
换热器分为几大类：夹套式换热器，喷淋式换热器，套管式换热器，螺旋板式换热器，板翅式换热器，列管式换热器等。
套管式换热器的主要结构是由两种大小不同的标准管组成的同轴套管。
它的程数可以根据所需传热面积大小随意增减，套管式换热器适合于高温、高压、小流量流体的传热，它具有较高的总传热系数，除此之外，它还有耐高温、结构简单，制造方便、传热面积易于调整等优点。
二、方案设计1．确定设计方案由于果汁的黏度比水的大，水的对流系数一般较大，且易结垢，因此冷却水走内管，果汁走外管，这样的选择可以使果汁通过壳体壁面向空气中散热，提高冷却效果。
2、确定物性数据定性温度：可取流体进口温度的平均值。
外管果汁的定性温度为：℃＝＝5.4722075T + 内管流体的定性温度为： ℃＝＝112166t + 根据定性温度，分别查取外管和内管流体的有关物性数据。
果汁在47.5℃下的有关物性数据如下： 密度 ρo =1080 kg/m 3定压比热容 c po =3.187kJ/(kg ·℃) 导热系数 λo =0.559 W/(m ·K) 黏度 μo =0.0015 Pa ·s冷却水在11℃下的物性数据： 密度 ρi =999.7kg/m 3定压比热容 c pi =4.191 kJ/(kg ·℃) 导热系数 λi =0.5745W/(m ·℃) 黏度 μi =0.0012713Pa ·s3．基本量计算3.1热流量果汁的质量流量 W o =1980⨯103360024330÷÷÷=0.069kg/s果汁的热流量 Q o =W o c po ΔT=0.069×3.187()2075103-⨯⨯=41022.1⨯J/s 3.2平均传热温差T 1=75℃ T 2=20℃ t 1=6℃ t 2=16℃Δt 1=T 1-t 2=59℃ Δt 2=T 2-t 1=14℃ Δt m =2121lnt t t t ∆∆∆-∆=1459ln 1459-=31.28℃3.3冷却水用量s g Q W O /k 29.061610191.4101.22t c 34i pi i =-⨯⨯⨯=∆=）（ 3.4传热面积假设总传热系数K=350 W/(m 2·℃)传热面积24m 1.128.313501022.1t m K Q S =⨯⨯=∆=估考虑 15％的面积裕度，S ’=1.15×S=1.15×1.1=1.3m 24. 工艺结构尺寸4.1管径和管内流速及管长内管选用ф19.5×2.25mm 传热管(碳钢)，外管选用ф56×3mm(碳钢） 取管内流速ui=1.7m/s 4.2传热管数依据传热管内径和流速确定单程传热管数()根实196.07.1015.0414.37.99929.0u d 422i s ≈=⨯⨯==πA N按单管程设计，所需的长度为9.2010195.014.33.10=⨯⨯==s n d S L π按单管程设计，传热管过长，宜采用多管程结构。
现取传热管长l=6m,则该换热器管程数为()管程469.20l L p ≈==N传热管总根数 N=4 (根)5.换热器核算5.1热量核算5.1.1外管对流传热系数m d 05.00= m d e 0305.00195.005.0=-=s m q V /1043.61080069.03500-⨯===ρ ()()()()[]2322212201066.10195.005.044m d d A -⨯=-=-=ππ外管流体流速及其雷诺数分别为()层流20008780015.0108004.00305.0e /m 04.01066.11043.6u 0o 35o <=⨯⨯===⨯⨯=--μρo e u d R s普朗特准数55.8559.00015.010187.3r 300=⨯⨯==λu C P p格拉晓夫常数()()()62323223107.8105.110800195.0045.0207581.90011.0⨯=⨯⨯-⨯-⨯⨯=∆=-μρβtl g G r (β为流体的膨胀系数，10011.0-=C β) 努塞尔数05.08.0124.014.005.045.002.1r e r e u G d d l d P R N ⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯=μμ =-()05.068.04.05.045.0107.80195.005.060305.095.055.887802.1⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯=34.2℃）（⋅=⨯==20o m /6262.340305.0559.0W N d u eλα 5.1.2内管对流传热系数s m q V ii /109.27.99929.034-⨯===ρ()242108.1015.0442m d A i i -⨯===ππ内管流体流速及雷诺数分别为s m A v u i i i /6.11077.1109.244=⨯⨯==--()湍流1000188730012713.07.9996.1015.0Re i >=⨯⨯==i i i u d μρ 普朗特准数℃）⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯==⨯⨯==245.04.08.045.0124.08.0i 3i /(8.86380195.005.027.918873023.0015.05745.0023.027.95745.00012713.010191.4r m W d d P R d Cp P r ei i i i i λαλμ5.1.3总传热系数K污垢热阻 Rs1=0.00021m 2℃/w Rs2=0.0015m 2℃/w 管壁热阻 λ=45w/m ℃℃）（＋＋＋＋＋＋＋＋⋅=⨯⨯⨯⨯==2oso m 121i 2i 1m /4.2796.626100151.002.0450195.000225.0015.00195.000021.0015.08.86380195.011d bd d d d d 1W R R K αλα5.1.4传热面积S'24m ''39.128.3141.2791022.1t m K Q S =⨯⨯=∆=该换热器的实际传热面积Sp2o p m 47.1460195.014.3l d ≈⨯⨯⨯==N S π 该换热器的面积裕度为%639.139.147.1%100''p =-=⨯-=SS S H传热面积裕度合适，该换热器能够完成生产任务。
5.2换热器器内流体的压力降5.2.1内管流动阻力∑ΔPi=(ΔP 1+ΔP 2)NsNp Ns=3 Np=42u 2u d l 222i1⋅=∆⋅=∆ρξρλP P ， 由Re ＝18873，传热管相对粗糙度0.25/15＝0.017，查莫狄图得λi ＝0.046W/m ·℃，流速u i ＝1.6m/s ，ρ＝999.7kg/m 3，所以a9.9993734.191949.23544a 4.191926.17.9995.1a 9.2354426.17.999015.06046.0i 2221P P P P P P =⨯+⨯=∆=⨯⨯=∆=⨯⨯⨯=∆∑内管压力降在允许范围之内。
5.2.2外管流动阻力()内总压力也在允许范围之总压力降之内外管压力降在允许范围则得摩擦系数层流由）（Mp P p P sm u R R NsN P P P aa e p15.999856.479..999376.4749.119.11204.010800305.0607.0p /04.007.06487802'10e'2'1o<=+==⨯=∆=⨯⨯⨯=∆====∆+∆=∆∑∑λ三、设计结果一览表换热器形式：套管式换热器换热面积（m2）:1.47工艺参数名称内管外管物料名称冷却水果汁操作压力，Pa 未知未知操作温度，℃6/16 75/20流量，kg/s 0.29 0.069 流体密度，kg/m3999.7 1080 流速，m/s 1.6 0.04传热量，J/s 12200 总传热系数，W/m2·K 279.41传热系数，W/（m2·℃）8638.8 878 污垢系数，m2·K/W 0.00021 0.00151 阻力降，Pa 99937.9 47.6 程数 4 1 推荐使用材料碳钢碳钢管子规格Ф19.5×2.25mm（内管）管数1 管长m:6 Ф56×3mm（外管)四、设计过程中的体会初次接触化工原理课程设计，根本不知道该做什么，虽然学过理论课，可运用到实际中还是觉得无从下手，感觉好难。
刚开始的几周都是在忙着找一些参数，比如果汁的密度、黏度、热导率等，找了好长时间也没有结果，最后在老师的引导下，终于在图书馆找到了所需要的数据。